PL209763B1 - Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne - Google Patents

Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne

Info

Publication number
PL209763B1
PL209763B1 PL369363A PL36936302A PL209763B1 PL 209763 B1 PL209763 B1 PL 209763B1 PL 369363 A PL369363 A PL 369363A PL 36936302 A PL36936302 A PL 36936302A PL 209763 B1 PL209763 B1 PL 209763B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
amylopectin
branching
mol
degree
molecular weight
Prior art date
Application number
PL369363A
Other languages
English (en)
Other versions
PL369363A1 (pl
Inventor
Klaus Sommermeyer
Original Assignee
Supramol Parenteral Colloids Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Supramol Parenteral Colloids Gmbh filed Critical Supramol Parenteral Colloids Gmbh
Publication of PL369363A1 publication Critical patent/PL369363A1/pl
Publication of PL209763B1 publication Critical patent/PL209763B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • A61K9/0026Blood substitute; Oxygen transporting formulations; Plasma extender
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0205Chemical aspects
    • A01N1/021Preservation or perfusion media, liquids, solids or gases used in the preservation of cells, tissue, organs or bodily fluids
    • A01N1/0221Freeze-process protecting agents, i.e. substances protecting cells from effects of the physical process, e.g. cryoprotectants, osmolarity regulators like oncotic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716Glucans
    • A61K31/718Starch or degraded starch, e.g. amylose, amylopectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/08Plasma substitutes; Perfusion solutions; Dialytics or haemodialytics; Drugs for electrolytic or acid-base disorders, e.g. hypovolemic shock
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/20Amylose or amylopectin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B35/00Preparation of derivatives of amylopectin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne, wybrane spośród hydroksyetylo-, hydroksypropylo- i acetylo-amylopektyny.
W szczególnoś ci wynalazek ukierunkowany jest na nowe zastosowanie nadrozgałęzionej amylopektyny, wykazującej określony stopień rozgałęzienia i określoną masę cząsteczkową Mw.
W historii rozwoju środków zwiększających objętość osocza krwi celem było zawsze osiągnięcie kulistej struktury naturalnego nośnika koloidoosmotycznego ciśnienia w surowicy, a mianowicie albuminy. Strukturę bliską takiej strukturze kulistej ma glikogen, występujący także jako naturalny spichrzowy polisacharyd w organizmie ludzkim. Strukturę kulistą uzyskuje glikogen dzięki swemu bardzo wysokiemu stopniowi rozgałęzienia. Pod względem budowy, glikogen jest glikozopolisacharydem zawierającym w odcinkach liniowych wiązania α-1,4-glikozydowe, na których zamocowane są α-1,6-glikozydowe miejsca rozgałęzień. Ponieważ glikogen sam z siebie nie stanowi taniego, będącego do dyspozycji źródła surowca, Wiedersheim zaproponował w 1957 roku zastosowanie mniej rozgałęzionej amylopektyny jako materiału wyjściowego do wytwarzania hydroksyetyloskrobi (HES), środka zwiększającego objętość osocza krwi. Hydroksyetyloskrobia szeregu rozmaitych typów, znalazła bardzo szerokie zastosowanie jako środek zwiększający objętość osocza krwi. Rozwój badań w tej dziedzinie doprowadził do uzyskania nowych typów skrobi hydroksyetylowanej (nowych typów HES), wykazujących optymalny efekt objętościowy, do tego przy minimalnych działaniach ubocznych, takich jak, np. wpływ na krzepnięcie, a także pośrednie spichrzanie w tkance.
Rozmaite znajdujące się na rynku typy HES różnią się między sobą pod względem masy cząsteczkowej, średnim stopniem podstawienia i wzorem podstawienia.
Pomimo poważnego postępu, osiągniętego dzięki tym pracom rozwojowym, utrzymują się ciągle jeszcze pewne niekorzyści, także w przypadku zoptymalizowanych w ostatnich latach typów HES, i dotyczy to, przede wszystkim, niecałkowitej metabolizowalności.
Wiadomo, że hydroksyetylowa grupa eterowa jest nadzwyczaj trwała, zarówno chemicznie jak i metabolicznie, tak więc te jednostki anhydroglukozy skrobi hydroksyetylowanej, które zawierają hydroksyetylowe grupy eterowe praktycznie nie są metabolizowalne. Dalej, wiadomo, że rozszczepieniu zachodzącemu w wyniku działania α-amylazy surowicy mogą ulegać tylko te a-1,4-glikozydowe wiązania w skrobi hydroksyetylowanej, które utworzone są przez niepodstawione jednostki glukozy. Na tej podstawie trzeba stwierdzić, że nawet dla zoptymalizowanych typów HES można skonstatować wprawdzie minimalne, ale ciągle jeszcze godne uwagi spichrzanie tkankowe, co najmniej w pewnych okresach czasu.
Jako dalszą niedogodność stwierdza się fakt, że HES nie wykazuje idealnie kulistej struktury albuminy, a przez to jego lepkość graniczna jest znacząco wyższa od lepkości granicznej albuminy. Dlatego też, dla środka zwiększającego objętość osocza krwi pożądana jest mniejsza lepkość, ponieważ wprowadzenie go do krążenia mogłoby wpłynąć na całkowitą lepkość krwi w sensie jej zmniejszenia.
Opracowano nowy, ulepszony środek zwiększający objętość osocza krwi, który nie wykazuje wad, mianowicie braku całkowitej zdolności pochodnej amylopektyny, hydroksyetyloskrobi do metabolizowania. Zarazem nowy środek zwiększający objętość osocza krwi ma wykazywać strukturę bardziej kulistą, a tym samym tworzyć roztwory o względnie mniejszej lepkości.
Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne, wybrane spośród hydroksyetylo-, hydroksypropylo- i acetylo-amylopektyny, wyróżnia się według wynalazku tym, że wykazuje, wyrażony w % molowych anhydroglukoz mających miejsca rozgałęzień, średni stopień rozgałęzienia w zakresie powyżej 10 do 25% molowych i wagowo średnią masę cząsteczkową Mw w zakresie 40000-800000 g/mol i jest stosowana jako środek zwiększający objętość osocza krwi, do polepszania mikrokrążenia, jako pomocnicza substancja sedymentacyjna przy rozdzielaniu komórek w ramach leukaferezy albo do kriokonserwacji składników krwi, takich jak erytrocyty lub granulocyty.
Dzięki temu, że nadrozgałęziona amylopektynę wykazującą, wyrażony jako % molowe anhydroglukoz mających miejsca rozgałęzień, średni stopień rozgałęzienia w zakresie >10-25% molowych, i masę cząsteczkową Mw w zakresie 40000-800000 g/mol i ewentualnie jej pochodne stosuje się w chirurgicznym lub terapeutycznym leczeniu organizmów ludzkich i zwierzęcych (ssaków) lub w sposobach diagnozowania, udaje się, udostępnić cały szereg nowych i interesujących zastosowań nadrozgałęzionej amylopektyny w zakresie medycyny.
PL 209 763 B1
W odniesieniu do powiększania objętości osocza krwi stwierdzono mianowicie w ramach niniejszego wynalazku na podstawie wyczerpujących badań i doświadczeń, że resztkowe frakcje hydroksy etyloskrobi w prądzie krwi i w moczu w ciągu kilku godzin, a nawet dni po zaaplikowaniu środka zwiększającego objętość osocza krwi, wykazują silny przyrost stopnia rozgałęzienia w porównaniu z pierwotną, wprowadzoną we wlewie hydroksyetyloskrobią (produktem-HES). Stopień rozgałęzienia, wyrażony jako % molowe anhydroglukoz mających miejsca rozgałęzienia, podwyższa się od około 5% molowych do ponad 7% molowych po upływie 2 godzin od zastosowania i do 8% molowych po upływie 7 godzin od zastosowania. Równocześnie w zbiorczych frakcjach moczu po upływie 48 względnie 42 godzin od wlewu wykazano jeszcze wyższy stopień rozgałęzienia rzędu 9 bądź 10% molowych. Zjawisko to zaobserwowano niezależnie od masy cząsteczkowej, stopnia podstawienia lub wzoru podstawienia zaaplikowanej hydroksyetyloskrobi hydroksyetylowanej. Oznacza to, że frakcje te, przy degradacji, jeszcze bardziej zbliżają się do przypominającej glikogen struktury, bądź rozgałęzienia, sięgającego około 10% molowych.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że względną stabilność rozgałęzienia α-(1,6) w amylopektynie i jej pochodnych można wykorzystać do zredukowania degradacji amylopektyny, w przeciwieństwie do dominującej degradacji powodowanej przez α-amylazę, w takim stopniu, że można otrzymać polisacharyd całkowicie podatny na degradację, ale który ciągle jeszcze wykazuje właściwości środka zwiększającego objętość osocza krwi idealnego w odniesieniu do farmakokinetyki względnie efektu objętościowego.
Wynalazek obejmuje zastosowanie nadrozgałęzionej amylopektyny i pochodnych takiej nadrozgałęzionej amylopektyny w dziedzinie medycyny.
Przez amylopektyny rozumie się przy tym przede wszystkim całkowicie ogólnie rozgałęzione skrobie lub produkty skrobiowe z wiązaniami α- (1-4) i α-(1-6) między cząsteczkami glukozy. Przy tym, rozgałęzienia łańcuchów dokonują się poprzez wiązania α-(1-6). W występujących w przyrodzie amylopektynach rozłożone są one w sposób nieregularny mniej więcej co 15-30 segmentów glikozowych. Masa cząsteczkowa naturalnej amylopektyny jest bardzo duża i mieści się w zakresie 107-2x108 g/mol. Wynika z tego, że także i amylopektyna, w pewnych granicach, tworzy helisy.
Dla amylopektyn można zdefiniować stopień rozgałęzienia. Miarą rozgałęzienia jest stosunek liczby cząsteczek anhydroglukozy, mającej miejsca rozgałęzień (wiązań α-(1-6)), do całkowitej liczby cząsteczek anhydroglukozy tej amylopektyny, przy czym stosunek ten wyraża się w % molowych. Amylopektyna występująca w przyrodzie wykazuje stopień rozgałęzienia wynoszący około 4% molowych. Zresztą wiadomo, że klastry i cząsteczkowe odcinki amylopektyny w przypadku odrębnego rozpatrywania wykazują stopień rozgałęzienia nieznacznie wyższy od naturalnego przeciętnego stopnia rozgałęzienia.
Nadrozgałęzionymi amylopektynami w sensie wynalazku są takie amylopektyny, które wykazują stopień rozgałęzienia wyraźnie przewyższający poziom rozgałęzienia znany dla amylopektyn naturalnych. Mówiąc o stopniu rozgałęzienia, w każdym przypadku chodzi o wartość średnią (średni stopień rozgałęzienia), ponieważ amylopektyny są substancjami polidyspersyjnymi.
Takie nadrozgałęzione amylopektyny wykazują wyraźnie wyższe stopnie rozgałęzienia, wyrażone jako % molowe rozgałęzionych anhydroglukoz, w porównaniu z niezmienioną amylopektyną bądź hydroksyetyloskrobią i w rezultacie są pod względem swej struktury bardziej podobne do glikogenu.
Potrzebny dla zastosowania zgodnie z wynalazkiem średni stopień rozgałęzienia nadrozgałęzionej amylopektyny mieści się w zakresie >10-25% molowych. Oznacza to, że amylopektyny potrzebne w myśl wynalazku wykazują przeciętnie na każde 10-4 jednostek glikozowych jedno wiązanie α-(1-6), a tym samym miejsce rozgałęzienia. Jeżeli stopień rozgałęzienia plasuje się poniżej 10% molowych, to degradacja rozgałęzionej amylopektyny (na przykład przy stosowaniu jako środka zwiększającego objętość osocza krwi) jest niewystarczająco opóźniona, a w przypadku stopnia rozgałęzienia większego od 25% molowych, degradacja jest zbyt silnie opóźniona, toteż wykluczone jest stosowanie przykładowo jako środka zwiększającego objętość osocza krwi.
Typ amylopektyny, korzystnie stosowany w dziedzinie medycyny, odznacza się stopniem rozgałęzienia w zakresie 11-16% molowych.
Dalsze korzystne nadrozgałęzione amylopektyny wykazują stopień rozgałęzienia w zakresie 13-16% molowych.
Oprócz tego, znaczenie przypisuje się także masie cząsteczkowej Mw nadrozgałęzionej amylopektyny. Masa cząsteczkowa Mw oznacza masę cząsteczkową wagowo średnią, taką jaką można
PL 209 763 B1 zmierzyć właściwymi metodami podającymi te wartości średnie. Należą do nich takie metody, jak wodna GPC, HPLC, rozproszenie światła itp.
Nadające się do stosowania według wynalazku, nadrozgałęzione amylopektyny wykazują na ogół wartość masy cząsteczkowej wagowo średniej Mw w zakresie 40000-800000 g/mol. Dolna granica zakresu masy cząsteczkowej Mw okazuje się korzystna w zastosowaniach głównie z tak zwanego „progu nerkowego”, stosowanego w przypadku związków nadrozgałęzionych na poziomie właśnie około 40000 g/mol. Gdy Mw jest mniejsza od 40000 g/mol, cząsteczki będą zbyt szybko odsączane przez nerki. Powyżej Mw rzędu 800000 g/mol, nie uzyska się żadnej, dodatkowej korzyści, chociaż w przypadku struktur kulistych lepkość graniczna nie zależ y już od masy czą steczkowej.
Jeśli chodzi o zastosowanie w charakterze środka zwiększającego objętość osocza krwi, korzystne są wartości średnie Mw w zakresie 90000-300000 g/mol, a szczególnie odpowiednie są masy cząsteczkowe Mw w zakresie 120000-250000 g/mol.
Korzystną postać wykonania wynalazku stanowi nadrozgałęziona amylopektyna, w przypadku której średni stopień rozgałęzienia mieści się w zakresie 11-16% molowych, a masa cząsteczkowa Mw mieści się w zakresie 90000-300000 g/mol. Ponadto odpowiednie postacie wykonania wynalazku obejmują nadrozgałęzioną amylopektynę, w przypadku której średni stopień rozgałęzienia mieści się w zakresie 13-16% molowych, a masa cząsteczkowa Mw mieści się w zakresie 120000-250000 g/mol.
Wyszczególnione wyżej parametry, a mianowicie stopień rozgałęzienia i masa cząsteczkowa, pozwalają na celowo ukierunkowane wywieranie wpływu i tym samym na nastawianie żądanej farmakokinetyki, zwłaszcza na osiąganie żądanej degradacji α-amylazy. Kluczowego znaczenia nabiera przy tym stopień rozgałęzienia amylopektyny. Ale także i masa cząsteczkowa wywiera wpływ na wymaganą kinetykę. Obok tego można przez zmianę rozrzutu miejsc rozgałęzienia osiągnąć wywieranie wpływu w żądanym kierunku na kinetykę degradacji amylopektyny.
Stopień rozgałęzienia jednak ma całkiem szczególne znaczenie dla degradacji amylopektyny przez α-amylazę, a tym samym dla funkcjonowania jako środka zwiększającego objętość osocza krwi. Z powodu wysokiego stopnia rozgałęzienia atak α-amylazy zostaje silnie opóźniony względnie w ogóle nie występuje w obrębie cząsteczki o dużej gęstości miejsc rozgałęzienia, gdyż tamże dostęp α-amylazy nie jest możliwy. Związki takie są mimo to degradowalne przez inne enzymy aż do postaci oligosacharydów i ostatecznie glikozy.
W razie potrzeby można nadrozgałęzione amylopektyny, przeznaczone do zastosowania według wynalazku, poddać przeprowadzaniu w pochodne. Do tego rodzaju pochodnych należą chemiczne pochodne amylopektyny, takie jakie przykładowo są otrzymywane na drodze reakcji chemicznych lub biotechnologicznych.
Korzystnymi pochodnymi nadrozgałęzionej amylopektyny są: hydroksyetylo-, hydroksypropyloi acetylo-amylopektyna. Spośród nich wyjątkowo korzystna do zastosowania jest hydroksyetyloamylopektyna. Także dzięki przeprowadzeniu w pochodne staje się możliwe wywieranie wpływu na kinetykę degradacji amylopektyny. Jednakże korzystnym jest, że stopień przeprowadzenia w pochodne, przykładowo stopień hydroksyetylowania, w tych przypadkach musi być znacznie niższy, aby uzyskać porównywalny efekt objętościowy bądź podobną farmakokinetykę w porównaniu ze hydroksyetyloskrobią (HES), wytworzoną z normalnie rozgałęzionej amylopektyny.
Wytwarzanie nadrozgałęzionej amylopektyny, nadającej się według wynalazku m.in. i korzystnie do stosowania jako środek do zwiększania objętości osocza krwi, następuje w znany sposób, na drodze enzymatycznego przekształcenia przez tak zwane enzymy rozgałęziające, które katalizują hydrolizę wiązań α-1,4-glikozydowych i ich przekształcenie w wiązania a-1,6-glikozydowe. Te tak zwane enzymy transferowe można w sposób znany wyekstrahować np. z glonów według PCT WO 0018893. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki 4454161 i z opisu patentowego EP 0 418 945 znane są także inne enzymy rozgałęziające glikogen, które można zastosować odpowiednio. Przeprowadzenie transglikozylacji enzymatycznej nasypuje w znany sposób, przykładowo na drodze inkubacji skrobi z kukurydzy woskowej z odpowiednimi enzymami w łagodnych warunkach przy pH około 7,5 i w temperaturze około 30°C, w roztworze wodnym. Obróbka mieszaniny reakcyjnej odbywa się następnie także w znany sposób, przy czym uprzednio przez zmianę wartości pH względnie przez etapy filtracji enzymy dezaktywuje lub usuwa się.
W następnym etapie hydrolizy, korzystnie dokonywanej przez kwas solny, nastawia się żądaną masę cząsteczkową produktu. Następnie produkt drogą diafiltracji za pomocą membran z odcięciem około 3000 g/mol uwalnia się od związków małocząsteczkowych i od chlorku sodu, powstałego
PL 209 763 B1 w trakcie zobojętniania kwaśnego hydrolizatu. Produkt wyodrębnia się na przykład, metodą suszenia rozpyłowego.
Oprócz zastosowania jako środków zwiększających objętość osocza krwi można nadrozgałęzione amylopektyny pożytecznie stosować także w innych dziedzinach medycyny.
I tak można nadrozgałęzione amylopektyny uż yć w tych wszystkich zastosowaniach terapii i chirurgii, w których wykorzystywane są zwykłe produkty HES na osnowie normalnie rozgałęzionych skrobi.
Obok zastosowania jako środków zwiększających objętość osocza krwi chodzi przy tym korzystnie o zastosowanie w celu polepszenia mikrokrążenia, o zastosowanie jako pomocy sedymentacyjnej przy rozdzielaniu komórek w ramach leukaferezy lub o zastosowanie do kriokonserwacji składników krwi, takich jak erytrocyty lub granulocyty.
P r z y k ł a d m o d e l o w y 1
Porównawcze doświadczenia nad degradacją z udziałem rozmaicie rozgałęzionych α-1-4/α-1-6-glikosacharydów
Glikogen z ostryg z firmy SIGMA degradowano przez oporną na wysoką temperaturę α-amylazę BAN 480 L z firmy NOVOZYMES w mieszaninie DMSO/woda o 30%-owej sulfotlenku dimetylu (DMSO), w temperaturze 70°C przy pH=6,0. Przebieg reakcji śledzono przez mierzenie zmian masy cząsteczkowej metodą chromatografii żelowej i po upływie około 2 godzin reakcję zatrzymano przez dodanie ługu sodowego w celu dezaktywacji enzymu. Po zobojętnieniu produkt rozfrakcjonowano drogą ultrafiltracji za pomocą ultrafiltra z octanu celulozy o nominalnym odcięciu 1000 g/mol i 25000 g/mol w celu usunięcia małocząsteczkowej zawartości oraz jeszcze wielkocząsteczkowej zawartości. Następnie otrzymany tak produkt poddano obróbce jonitem o nazwie Amberlite IR 200 C i węglem aktywnym, po czym wytrącono etanolem i wysuszono w temperaturze 80°C.
Stopień rozgałęzienia oznaczony metodą spektroskopii 1H NMR (całkowanie sygnałów protonów anomerycznych) dał w wyniku stopień rozgałęzienia rzędu 15% molowych, a średnia masa cząsteczkowa Mw wyniosła 7000 g/mol.
Rozpuszczalną skrobię z kukurydzy woskowej (> 95% amylopektyny) (z firmy Cerestar) poddano obróbce w taki sam sposób jak wyżej opisano. Wyizolowana, wysokorozgałęziona frakcja klastra rozgałęzionego wykazywała stopień rozgałęzienia 11% molowych i średnią masę cząsteczkową Mw rzędu 8000 g/mol.
Wysokorozgałęzione frakcje klastrowe z amylopektyny i glikogenu poddano próbie degradacji przez α-amylazę z trzustki świńskiej (z firmy Roche) w buforze fosforanowym o pH=7,2 w 1%-owym roztworze w temperaturze 37°C przy stężeniu 0,5 jednostek międzynarodowych aktywności enzymu (jm/ml), a kinetykę degradacji śledzono przez mierzenie zmian masy cząsteczkowej za pomocą chromatografii żelowej. Przeprowadzono również próbę porównawczą degradacji za pomocą handlowego środka z hydroksyetyloskrobi, zwiększającego objętość osocza krwi (Voluven, z firmy Fresenius Kabi). Zanotowano tu wyraźne różnice w kinetyce degradacji. Okres półtrwania masy cząsteczkowej (degradacja średniej masy cząsteczkowej Mw substancji wyjściowej do połowy wartości wyjściowej) wynosił w przypadku frakcji o stopniu rozgałęzienia 15% molowych 60 minut i w tych samych warunkach eksperymentalnych osiągał poziom okresu półtrwania taki sam, jaki uzyskiwano w przypadku środka zwiększającego objętość osocza krwi o nazwie Voluven.
Natomiast okres półtrwania frakcji o stopniu rozgałęzienia 11% molowych wynosił tylko 25 minut, a tym samym był istotnie krótszy.
P r z y k ł a d m o d e l o w y 2
Rozpuszczalną skrobię z kukurydzy woskowej z firmy Cerestar, o oznaczonym metodą NMR, średnim stopniu rozgałęzienia 4% molowe poddano, odpowiednio do wskazówek z przykładu 1, próbie degradacji przez α-amylazę z trzustki świńskiej. Tak więc skiełkowano 1%-owy roztwór w buforze fosforanowym o pH=7,2 przez krótkie ogrzewanie do temperatury około 90°C i po schłodzeniu do szarży wprowadzono enzym w takiej ilości, aby otrzymać stężenie końcowe 0,5 (jm/ml).
Temperatura próby wynosiła 37°C.
Kinetykę degradacji śledzono przez mierzenie zmian masy cząsteczkowej drogą chromatografii żelowej. W takich samych warunkach, jak w przykładzie 1, w ciągu 10 minut zmniejszała się masa cząsteczkowa substancji wyjściowej do połowy wartości.
W porównaniu z wysokorozgałęzionymi a-1-4/a-1-6-glikosacharydami z przykładu 1 średnio relatywnie niskorozgałęziona, rzadka skrobia z kukurydzy woskowej ulega tak szybkiej degradacji przez α-amylazę, iż nie nadaje się do stosowania jako środek zwiększający objętość osocza krwi.
PL 209 763 B1
Oba przykłady modelowe 1 i 2 pokazują więc, że także wtedy, gdy masy cząsteczkowe są małe, większe rozgałęzienie prowadzi do spowolnienia degradacji przez α-amylazę i że efekt ten można wykorzystać do wytworzenia środka zwiększającego objętość osocza.

Claims (3)

1. Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne, wybrane spośród hydroksyetylo-, hydroksypropylo- i acetylo-amylopektyny, znamienna tym, że wykazuje, wyrażony w % molowych anhydroglukoz mających miejsca rozgałęzień, średni stopień rozgałęzienia w zakresie powyżej 10 do 25% molowych i wagowo średnią masę cząsteczkową Mw w zakresie 40000-800000 g/mol i jest stosowana jako środek zwiększający objętość osocza krwi, do polepszania mikrokrążenia, jako pomocnicza substancja sedymentacyjna przy rozdzielaniu komórek w ramach leukaferezy albo do kriokonserwacji składników krwi, takich jak erytrocyty lub granulocyty.
2. Nadrozgałęziona amylopektyna według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że średni stopień rozgałęzienia odpowiada 11-16% molowym, a masa cząsteczkowa Mw stanowi 90000-300000 g/mol.
3. Nadrozgałęziona amylopektyna według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienna tym, że średni stopień rozgałęzienia odpowiada 13-16% molowym, a masa cząsteczkowa Mw stanowi 120000250000 g/mol.
PL369363A 2001-08-22 2002-08-06 Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne PL209763B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10141099 2001-08-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL369363A1 PL369363A1 (pl) 2005-04-18
PL209763B1 true PL209763B1 (pl) 2011-10-31

Family

ID=7696220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL369363A PL209763B1 (pl) 2001-08-22 2002-08-06 Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne

Country Status (20)

Country Link
US (1) US7393841B2 (pl)
EP (1) EP1421120B1 (pl)
JP (1) JP2005501930A (pl)
KR (1) KR100898528B1 (pl)
CN (1) CN100390203C (pl)
AT (1) ATE360651T1 (pl)
AU (1) AU2002325398B2 (pl)
CA (1) CA2456507C (pl)
DE (2) DE50210039D1 (pl)
DK (1) DK1421120T3 (pl)
ES (1) ES2283585T3 (pl)
HK (1) HK1068356A1 (pl)
HU (1) HUP0401188A3 (pl)
MX (1) MXPA04001606A (pl)
PL (1) PL209763B1 (pl)
PT (1) PT1421120E (pl)
RO (1) RO122279B1 (pl)
RS (1) RS51420B (pl)
RU (1) RU2303984C2 (pl)
WO (1) WO2003018639A1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840612B1 (fr) * 2002-06-06 2005-05-06 Roquette Freres Polymeres solubles de glucose hautement branches et leur procede d'obtention
DE10237442B4 (de) * 2002-08-16 2004-08-19 Fresenius Kabi Deutschland Gmbh Hochverzweigte, niedrig substituierte Stärkeprodukte
DE10256558A1 (de) * 2002-12-04 2004-09-16 Supramol Parenteral Colloids Gmbh Ester von Polysaccharid Aldonsäuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung zur Kopplung an pharmazeutische Wirkstoffe
CZ20033424A3 (cs) * 2003-12-16 2005-08-17 Parenteral, A. S. Náhražka krevní plazmy, výchozí produkt a způsob výroby výchozího produktu pro náhražku lidské krevní plazmy
FR2864088B1 (fr) 2003-12-19 2006-04-28 Roquette Freres Polymeres solubles de glucose hautement branches
ATE540996T1 (de) 2005-06-06 2012-01-15 Univ British Columbia Polymerbasierter serumalbumin-ersatzstoff
EP1943908A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-16 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Novel slowly digestible storage carbohydrate
CN102906157B (zh) 2010-03-01 2016-08-24 不列颠哥伦比亚大学 衍生的超支化聚丙三醇
CN103140503B (zh) * 2010-06-17 2016-05-18 株式会社林原 含有支链淀粉的粉末及其制备方法以及用途
AR095937A1 (es) * 2013-04-05 2015-11-25 Acraf Potenciador de la solubilidad en agua a base de glucógeno

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA928215A (en) * 1969-08-08 1973-06-12 M. Brake Jon Process for the cryogenic preservation of blood and erythrocytes and products produced thereby
US4125492A (en) 1974-05-31 1978-11-14 Pedro Cuatrecasas Affinity chromatography of vibrio cholerae enterotoxin-ganglioside polysaccharide and the biological effects of ganglioside-containing soluble polymers
US4111199A (en) * 1977-03-31 1978-09-05 Isaac Djerassi Method of collecting transfusable granulocytes by gravity leukopheresis
DE3029307A1 (de) 1980-08-01 1982-03-04 Dr. Eduard Fresenius, Chemisch-pharmazeutische Industrie KG, 6380 Bad Homburg Haemoglobin enthaltendes blutersatzmittel
US4454161A (en) * 1981-02-07 1984-06-12 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for the production of branching enzyme, and a method for improving the qualities of food products therewith
DE3313600A1 (de) * 1983-04-14 1984-10-18 Laevosan-Gesellschaft mbH & Co. KG, Linz Plasmastreckmittel auf staerkebasis und verfahren zu ihrer herstellung
NL8902128A (nl) * 1989-08-23 1991-03-18 Avebe Coop Verkoop Prod Vertakkingsenzym en gebruik daarvan.
JP2896580B2 (ja) 1989-08-25 1999-05-31 チッソ株式会社 アミロース―リゾチームハイブリッドと活性化糖およびその製造法
DE19628705A1 (de) 1996-07-08 1998-01-15 Fresenius Ag Neue Sauerstoff-Transport-Mittel, diese enthaltende Hämoglobin-Hydroxyethylstärke-Konjugate, Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung als Blutersatzstoffe
FR2783838B1 (fr) 1998-09-25 2000-12-01 Roquette Freres Procede de preparation d'un melange d'enzymes de branchement de l'amidon extraites d'algues
AT409928B (de) * 1999-08-10 2002-12-27 Tulln Zuckerforschung Gmbh Plasmaexpander, blutverdünnungsmittel und kryoprotektor, hergestellt unter verwendung von amylopektin-kartoffelstärke
JP2001294601A (ja) 2000-04-11 2001-10-23 Akita Prefecture 高度分岐澱粉と該高度分岐澱粉の製造方法
DE10112825A1 (de) 2001-03-16 2002-10-02 Fresenius Kabi De Gmbh HESylierung von Wirkstoffen in wässriger Lösung

Also Published As

Publication number Publication date
DK1421120T3 (da) 2007-09-17
PL369363A1 (pl) 2005-04-18
MXPA04001606A (es) 2005-03-07
RU2303984C2 (ru) 2007-08-10
CA2456507A1 (en) 2003-03-06
ATE360651T1 (de) 2007-05-15
AU2002325398B2 (en) 2008-02-28
EP1421120B1 (de) 2007-04-25
JP2005501930A (ja) 2005-01-20
ES2283585T3 (es) 2007-11-01
HUP0401188A2 (hu) 2004-09-28
CN1545522A (zh) 2004-11-10
HK1068356A1 (en) 2005-04-29
CN100390203C (zh) 2008-05-28
EP1421120A1 (de) 2004-05-26
KR100898528B1 (ko) 2009-05-20
US20040157207A1 (en) 2004-08-12
RS14704A (en) 2007-02-05
DE10235954A1 (de) 2003-03-06
RO122279B1 (ro) 2009-03-30
RU2004108122A (ru) 2005-03-27
WO2003018639A1 (de) 2003-03-06
HUP0401188A3 (en) 2012-09-28
DE50210039D1 (de) 2007-06-06
RS51420B (en) 2011-02-28
CA2456507C (en) 2011-05-03
KR20040052215A (ko) 2004-06-22
US7393841B2 (en) 2008-07-01
PT1421120E (pt) 2007-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4851709B2 (ja) 可溶性の高度に分岐したグルコースポリマー
EP1873254B1 (en) Branched starch, process for production thereof, and use thereof
Akakuru et al. The chemistry of chitin and chitosan justifying their nanomedical utilities
JPH0326701A (ja) 血漿増量剤としてのヒドロキシエチルでんぷんとその製造方法
JP2015231374A (ja) アミノ糖含有グルカン、その製造法および利用
PL209763B1 (pl) Nadrozgałęziona amylopektyna i jej nadrozgałęzione pochodne
JP3150266B2 (ja) 環状構造を有するグルカンおよびその製造方法
US20070202577A1 (en) Method For The Production Of Hyperbranched Polysaccharide Fractions
Krithika et al. Modifiction of starch: A review of various techniques
SK36994A3 (en) Method of producing starch decomposition products with a narrow molecular-weight distribution
US7550446B2 (en) Highly branched, unsubstituted or low-substituted starch products, dialysis solution and plasma expander containing the same, and the use thereof
EP2636749B1 (en) Non-reducing end-modified glucan, method for producing same, and use thereof
WO2024032575A1 (zh) 一种含双抗凝血酶结合序列的肝素十二糖及其制备方法与应用
Dumitriu et al. Hydrogels as support for drug delivery systems
Boldrini Starch-based materials for drug delivery in the gastrointestinal tract-A review
JP2000060590A (ja) シクロデキストリンの生成方法
Abbasi et al. Introduction to tailor-made biopolymers in drug delivery applications
JP2002034587A (ja) 可溶性分岐α−グルカンの製造方法、可溶性分岐α−グルカンおよびα−グルカンの老化抑制処理剤
FR3104945A3 (fr) Hydrogel à base d’un dérivé hydroxyphényle réticulé d’acide hyaluronique
Mahanta et al. Sustainable Polymers and Applications
Zhong et al. Bottom‐Up Synthesized Glucan Materials: Opportunities from Applied Biocatalysis
MXPA06009716A (en) Method for the production of hyperbranched polysaccharide fractions

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130806